Все секреты свайно-ротверкового фундамента

Виды и особенности фундаментов по свайно-ростверковой технологии

Свайно-ростверковый фундамент — это тип основания, который состоит из свай, соединённых в верхней части общим элементом — ростверком. Сваи при монтаже свайно-ростверкового фундамента погружаются в грунт на глубину ниже уровня его промерзания.

Такая конструкция фундамента отличается долговечностью и надёжностью, если все стандарты при её возведении будут соблюдены.

Ростверк — это металлическая или бетонная лента, также известная как «оголовок». Обычно он объединяет опоры свайно-ростверкового фундамента в единую монолитную плиту перекрытия. Ростверк может располагаться на уровне земли или чуть выше. Его задача — равномерно распределить нагрузку от элементов здания на опоры и грунт.

Выделяют 3 вида ростверков:

Сборный. Он собирается из отдельных элементов, которые укрепляются сварным каркасом. Без использования крана собрать такую конструкцию невозможно.
Монолитный железобетонный. Это цельная плиточная или ленточная поверхность, которая изготавливается на строительной площадке с использованием бетонного раствора.
Сборно-монолитный. Это комплексная конструкция, включающая как сборные элементы, изготовленные в заводских условиях, так и цельные части, которые заливаются непосредственно на стройке. Все детали соединяются на участке с помощью специальных замков и шпоночных соединений.

Каждый вид фундамента имеет свои преимущества и недостатки. При проектировании здания учитываются все факторы, и для конкретного здания в определённых условиях выбирается наиболее подходящий фундамент.

Основные параметры, которые учитываются при выборе, — это вероятность деформации и появления трещин в несущих элементах. Обычно выбор делается среди наиболее популярных типов: ленточного, плитного, свайного и свайно-ростверкового. Последний вид фундамента имеет явные преимущества перед другими.

Свайно-ростверковые конструкции подходят:

для возведения зданий из кирпича;
для каркасного строительства;
для строений из газосиликатных блоков;
для застройки на грунтах с очень высокой плотностью;
для строительства в условиях высокого уровня грунтовых вод;
для застройки на неустойчивом и подвижном грунте.

При устройстве свайно-ростверкового фундамента можно не тратить время и силы на выравнивание грунта перед заливкой бетонной ленты. Это становится возможным благодаря опорам разной высоты. Они позволяют устранить перепады высот и создать ровную поверхность для настила полов.

Кроме того, свайно-ростверковый фундамент может стать отличным бюджетным решением по сравнению с ленточным или плитным фундаментом, особенно при строительстве зданий с большой нагрузкой — более 350 тонн. Однако при создании проекта необходимо учесть повышенный коэффициент запаса прочности, который должен быть равен 1,4, а не обычному коэффициенту, равному 1,2.

Мифы о свайно-ростверковых фундаментах

Распространённое мнение о том, что свайно-ростверковый фундамент дорогой, не соответствует действительности. Вот несколько причин, почему это не так:

Первая причина – при строительстве других видов фундамента необходимо проводить масштабные земляные работы.

Сначала необходимо будет составить план участка, выкопать котлован, удалить лишнюю землю и так далее. Если выполнять эти работы вручную, потребуется много времени. Не всегда есть возможность заказать специальную технику, так как это может быть дорого. К тому же мощные машины могут повредить газон, на восстановление которого уйдёт много времени и денег.

Установка свайно-ростверковых фундаментов не вызывает подобных проблем.

Вторая причина — на строительство других типов фундаментов уходит больше месяца.

Этот период включает в себя все подготовительные работы и действия, связанные с созданием фундамента: заливку раствора и его высыхание. Кроме того, неблагоприятные погодные условия могут привести к задержке сроков строительства, особенно если температура опустится ниже нуля. В таком случае строительство может быть приостановлено до потепления.

Однако зимние погодные условия, такие как морозы и снегопады, могут негативно повлиять на недостроенные сооружения. Это может привести к коррозии деталей, снижению их качества и даже разрушению конструкций.

Кроме того, стройматериалы имеют ограниченный срок службы, и длительное хранение может ухудшить их свойства. В результате возникают финансовые и временные потери, связанные с необходимостью ремонта или замены материалов.

Третья причина – некоторые типы почвы и особенности рельефа местности требуют строительства дорогостоящих ленточных фундаментов.

Однако важно понимать, что установка такого фундамента не гарантирует долговечность и устойчивость строения. Свайно-ростверковые фундаменты отличаются неприхотливостью к свойствам грунта и рельефу местности. Их можно возводить даже на подвижных почвах или в условиях вечной мерзлоты.

Четвёртая причина — значительное влияние человеческого фактора на качество монтажа ленточных фундаментов.

Успех каждого этапа строительства напрямую зависит от профессионализма и ответственности рабочих. Важно, чтобы технология была соблюдена правильно, а стройматериалы были качественными.

Чтобы минимизировать влияние этих факторов, в проект необходимо закладывать увеличенные нормы всех показателей. Разумеется, это отразится на бюджете.

Свайно-ростверковые фундаменты обладают устойчивостью к воздействию человеческого фактора. Их установка осуществляется с помощью механизированных методов.

Эти преимущества – лишь малая часть всех достоинств таких фундаментов. Они уже могут убедить вас в том, что эти конструкции не обязательно должны быть дорогими.

Плюсы и минусы свайно-ростверкового фундамента

Свайно-ростверковый фундамент обладает множеством преимуществ по сравнению с другими типами оснований:

можно укладывать на любой почве, даже малоустойчивой, пучинистой, с высоким уровнем грунтовых вод;
отличный вариант для возведения строений на склонах, неровных поверхностях;
для монтажа не нужно тратиться на дорогие стройматериалы;
долговечный;
установка не зависит от метеоусловий, можно монтировать даже при небольшой минусовой температуре (до -10 градусов);
обладает хорошей несущей способностью для невысоких строений.

Плюсы и минусы свайно-ростверкового фундамента

Есть и некоторые сложности, которые можно отнести к недостаткам:

конструкцию можно использовать только для строений высотой не более 2 этажей;
обустройство подземного помещения (подвала или цоколя) практически невозможно или выльется в большие расходы из-за сложностей с проектированием;
перед установкой свайно-ростверкового фундамента необходимо выполнить сложные высокоточные чертежи, потому как неправильно сделанные расчеты могут привести к уменьшению срока службы строения и повреждению ростверков. Крайне рекомендуется пользоваться услугами профессионалов;
необходимо привлечение спецтехники.

Разновидности свай и ростверков для фундамента такого типа

Сваи устанавливают в пробуренную скважину, которая может быть создана механическим или ручным способом. При частном строительстве скважину обычно делают вручную с помощью простых инструментов.

Механический способ бурения основан на использовании специальных инструментов. Например, при использовании технологии ТИСЭ применяется бур с откидными ножками, которые автоматически срабатывают на определённой глубине. Этот метод особенно полезен, когда сваи имеют расширение внизу. Опоры, установленные таким образом, обычно монтируют в пучинистые грунты, что позволяет избежать деформации строения в будущем.

Важное правило, которое следует помнить: независимо от материала, из которого изготовлены сваи, они должны быть установлены на глубине ниже уровня промерзания грунта на 50-60 см.

Металлические сваи в ростверковых фундаментах обычно используются для строительства небольших деревянных или каркасных домов. Опоры этого типа не предназначены для высоких нагрузок.
Наиболее надёжными считаются железобетонные сваи. Выбирая опоры из этого долговечного материала, нужно учитывать, что их глубина заложения составляет от 1,5 до 3 метров и зависит от размеров здания и характеристик грунта.
Деревянные сваи на данный момент практически не используются в строительстве из-за своей непрочной структуры, неустойчивости к влаге и микроорганизмам.

В зависимости от способа установки свайно-ростверкового фундамента можно выделить три метода:

забивной;
буронабивной;
винтовой.

Хотя забивной способ позволяет создать прочную конструкцию, его редко применяют при устройстве свайно-ростверкового фундамента. Это связано с тем, что для забивания свай требуется специальная техника.

При использовании сваебойных агрегатов окружающий грунт подвергается вибрации. Это может негативно сказаться на строениях, расположенных поблизости: вызвать деформацию и повреждения.

Использование буронабивного метода позволяет получить конструкцию с высокой несущей способностью. Это означает, что можно создать свайно-ростверковый фундамент, который подойдёт для строительства дома из газобетона, кирпича или камня.

Если у вас есть бур для скважин, то вы сможете установить сваи по этой технологии самостоятельно.

Винтовой способ основан на использовании винтообразных свай. Он отлично подходит для строительства в местах с высоким уровнем грунтовых вод.

В отличие от буронабивного метода, при котором необходимо проводить временное водопонижение в болотистом грунте, винтовой способ позволяет обойтись без этой процедуры.

Кроме того, монтаж свайно-ростверкового фундамента винтовым методом является наиболее экономичным вариантом.

Обычно сваи устанавливают в грунт перпендикулярно поверхности. Однако иногда, например, при строительстве на участках с уклоном, возникает необходимость в сопротивлении горизонтальным силам. В таких случаях опоры необходимо погружать под наклоном, устанавливая по несколько свай в одной точке.

Если для строительства навеса или иного перекрытия, например крыши над террасой, требуется свайно-ростверковый фундамент, то при погружении свай используют точечный порядок. Это означает, что сваи располагают прямо под опорами, поддерживающими кровлю.

При возведении небольших компактных частных домов часто используют ленточное расположение свай. Сваи могут быть расположены в один ряд или в два-три ряда, но со смещением относительно друг друга.

В местах, где предполагается высокая нагрузка, например, по углам здания, на свайно-ростверковый фундамент устанавливают опоры кустовым методом. Это означает, что сваи располагаются близко друг к другу, по несколько штук на небольшом расстоянии.

Чтобы объединить отдельно стоящие сваи в единую прочную конструкцию, используют ростверки. Ростверк — это деревянная, металлическая или железобетонная плита, которая укладывается на верхнюю часть фундамента.

В некоторых случаях свайно-ростверковый фундамент усиливают с помощью армирования. Для этого используют готовые арматурные конструкции или заливают детали прямо на месте.

В разных частях здания нагрузка будет распределяться неравномерно из-за расстановки мебели и внутренней отделки. Как уже было сказано, задача ростверка — равномерно распределять нагрузку по всем опорам. Если этого не сделать, то есть риск, что сваи будут оседать неравномерно, а это может привести к разрушению фундамента и, как следствие, стен здания.

Существует несколько вариантов размещения ростверков.

Висячий. При таком способе ростверк находится на значительной высоте, благодаря чему под полом образуется просторное помещение. Это позволяет сохранять прохладу в здании летом и одновременно обеспечивать тёплые полы зимой.
Мелкозаглублённый тип фундамента предполагает, что ростверк погружён в грунт неглубоко. Этот вариант позволяет избежать сквозняков под полом, но не обеспечивает высокую несущую способность фундамента.
Фундамент с бетонным ростверком, который углублён в землю, похож на ленточный фундамент, усиленный сваями. Его установка — довольно трудоёмкий процесс, поэтому он не так популярен в частном строительстве. Для обычной бани более подходящим вариантом будет висячий фундамент с естественной вентиляцией под полом.

Висячие ростверки – это самые простые и экономичные в установке конструкции. Именно поэтому они так популярны в отличие от заглублённых и наземных.

Подготовка проекта свайно-ростверкового фундамента

Проектирование свайно-ростверкового фундамента и расчёт всех необходимых параметров для его установки являются ключевыми этапами в процессе строительства. Они даже более важны, чем сам монтаж. Чтобы избежать ошибок, необходимо строго следовать определённой последовательности действий.

Сначала нужно разработать план строения. Затем следует создать чертёж основания с обозначением мест установки свай, не забыв отметить углы и пересечения с простенками.

Важно учесть, что расстояние между сваями не должно превышать 3 метров. Если это условие не соблюдается, потребуется установка дополнительных опор.

Также необходимо рассчитать площадь, которую займут сваи. Для этого нужно знать количество опор, минимальную высоту и толщину.

Подготовка проекта свайно-ростверкового фундамента

Кроме того, понадобятся значения дополнительных параметров:

примерный вес строения – для этого надо прикинуть общую массу всех стройматериалов, а также учесть элементы внутри;
опорную площадь – ее можно посчитать исходя из значений веса конструкции и коэффициента надежности;
размеры опор и их площадь сечения – необходимо количество свай умножить на показатель площади.

Полученные результаты сравнивают с расчётными показателями и при необходимости корректируют. Это означает, что площадь опор может быть уменьшена или увеличена. Несущая способность свайно-ростверкового фундамента зависит от диаметра свай и типа почвы.

Пошаговая инструкция возведения свайно-ростверкового фундамента

Когда проект завершён, все расчёты выполнены и проверены, можно приступать к строительству свайно-ростверкового фундамента. Независимо от его типа, необходимо выполнить следующие этапы работ:

На участке выполнить разметку, освободить площадь от мусора.
Пробурить скважины, выкопать траншеи.
Подготовить опалубку.
Выполнить армирование.
Залить бетоном и обработать места стыков.

Можно ли с уверенностью сказать, что свайно-ростверковый фундамент — это надёжная конструкция? Долговечность строения во многом зависит от того, насколько профессионально были выполнены все этапы строительства фундамента. Поэтому важно контролировать качество работы на каждом этапе.

Подготовка и разметка строительного участка

Перед началом строительства необходимо подготовить участок. Для этого нужно убрать мусор, выкорчевать деревья и корни, которые могут помешать строительству, а также удалить крупные камни. После этого следует выровнять почву и снять плодородный слой грунта. Затем с помощью верёвки или шнура и деревянных колышков нужно обозначить места, где будут установлены сваи.

Колышки устанавливают строго по диагональным линиям. Натянутые шнуры должны быть равны ширине стен и фундамента. При разметке необходимо соблюдать точность, чтобы избежать деформации фундамента при его использовании. Также важно проверить, чтобы углы здания были строго прямыми, то есть равнялись 90 градусам.

Если участок ровный, разметку можно сделать самостоятельно. Однако для разметки на участках с неровным рельефом лучше пригласить опытных специалистов, чтобы гарантировать точность работ.

Бурение скважин и рытье траншей

Когда разметочные работы завершены, можно приступать к земляным. Сначала выкапывают траншею под свайно-ростверковый фундамент, соответствующую размерам ростверка. Затем бурят скважины для установки свай.

Для выполнения этих работ обычно достаточно иметь лом, бур и лопату. Однако если позволяют средства, можно упростить процесс и использовать специальную технику.

Размеры ростверка определяются типом грунта и классификацией здания. Для хозяйственных построек допускается ширина ростверка 25 см, а для жилых домов она может достигать 80 см. Ростверк должен находиться на глубине 70 см от поверхности.

Выкопанная траншея должна быть с ровными стенками и хорошо утрамбованным дном. Это можно проверить с помощью лазерного уровня.

Если всё в порядке, на дно траншеи укладывается песчаная подушка высотой не менее 20 сантиметров. Песок необходимо хорошо увлажнить и снова утрамбовать.

После этого нужно сделать скважины глубиной 20–30 сантиметров для установки вертикальных свай.

И наконец, в готовые отверстия устанавливают опоры, которые одновременно служат опалубкой. Дно также покрывают гидроизоляционным материалом, чтобы защитить конструкцию от влаги.

Установка ростверка

Сваи установлены, можно приступать к монтажу ростверка. Обычно для строительства используются металлические ростверки, поскольку их можно приварить к оголовкам опор. Ростверк должен быть установлен строго горизонтально для равномерного распределения нагрузки.

Если проект предусматривает использование железобетонного ростверка низкого уровня, то необходимо дополнительно подсыпать почву щебнем средней фракции. Эту операцию следует повторить несколько раз, укладывая слои по 5 см и тщательно уплотняя их.

После установки ростверка можно приступать к монтажу опалубки. Её высота определяется исходя из параметров цоколя, а ширина ленты должна превышать ширину стен.

Установка упоров и сборка щитов для свайно-ростверкового фундамента выполняются по той же технологии, что и для ленточного фундамента.

Чтобы укрепить опалубку, снизу и сверху формируют два слоя из ребристой арматуры, которые затем соединяют между собой. Концы арматуры, выступающие из свай, загибают и привязывают одним концом к верхнему слою, а другим — к нижнему.

Выступающие части арматуры должны быть больше диаметра прутьев на 50 мм. Например, если используется арматура сечением 12 мм, её необходимо загнуть на 60 мм.

Укладка закладных деталей

После того как основание здания будет готово, специалисты приступают к распределению коммуникационных систем. Они определяют места для прокладки электрических коробов, а также размещения канализационных и водопроводных труб.

Кроме того, необходимо также учесть размещение инженерных систем и вентиляции. Этот этап является обязательным, поскольку, если его проигнорировать, впоследствии придётся возвращаться к этому вопросу. В таком случае потребуется пробивать отверстия в бетоне, что может привести к повреждению конструкции.

Заливка раствора

Последний этап установки свайно-ростверкового фундамента — это укрепление его бетонным раствором.

Чтобы создать надёжный фундамент, необходимо приготовить смесь из цемента М300, щебня и песка в пропорции 1:5:3. При заливке раствора важно уплотнить его с помощью вибрации, чтобы получить прочную и однородную бетонную поверхность.

Сначала заливают скважины, которые пробурили под свои нужды, а затем уже устанавливают опалубку. Лучше всего заливать бетон за один подход. Если делать это поэтапно, есть риск, что поверхность получится неровной и с пузырями.

Рекомендуемая температура для заливки раствором — +20 °C. При соблюдении этого условия опалубку можно будет снять через четыре дня. Этого времени достаточно, чтобы бетон набрал прочность и с ним можно было работать дальше.

Если основание закладывается при температуре ниже +10 °C, то для полного высыхания бетонного раствора потребуется две недели. В зимний период для достижения конечного результата необходимо будет предусмотреть способы подогрева и утепления бетонной смеси.

Распространенные ошибки при строительстве свайно-ростверкового фундамента

Ростверк ненадёжно соединён со сваями. Из-за перепадов температур связь элементов конструкции будет ослабевать и в итоге разрушится в местах крепления.
Сваи погружены на недостаточную глубину. Это может привести к сильной усадке фундамента или к выдавливанию незакреплённых опор из слоя грунта, расположенного ниже уровня промерзания.
Ошибки в расчётах могут иметь непредсказуемые последствия. Поэтому важно тщательно проверять все расчёты ещё на этапе проектирования и строительства.

15 рекомендаций по свайно-ростверковому фундаменту

Чтобы правильно выполнить монтаж свайно-ростверкового фундамента, важно соблюдать все стандарты при его строительстве. Следование технологии гарантирует долговечность и надёжность конструкции. Начинающим специалистам, занимающимся возведением таких фундаментов, стоит обратить внимание на советы профессионалов.

Перед началом строительства свайно-ростверкового фундамента необходимо провести расчёты несущей способности конструкции. Для этого важно определить тип грунта на участке. Самыми надёжными считаются скальные и каменистые грунты.
Ошибки в исследованиях могут привести к неправильному расчёту нагрузки, что, в свою очередь, повлияет на установку фундамента и, как следствие, на всю постройку.
Сваи и ростверк должны быть прочно соединены, иначе под давлением грунта конструкция может повредиться или разрушиться.
Перед установкой любого вида свайно-ростверкового фундамента необходимо на уровне промерзания грунта создать песчаную прослойку. Это предотвратит повреждение ростверка при минусовых температурах, когда грунт расширяется.
Ростверк не должен соприкасаться с поверхностью грунта или быть заглублённым в него. Для этого на участке нужно снять верхний слой грунта, установить опалубку, засыпать её песком и залить бетоном.
Шаг между сваями рассчитывается исходя из нагрузки на фундамент, диаметра и количества арматуры.
Во время армирования важно правильно рассчитать количество вентиляционных продухов и проверить, чтобы все внутренние отделения были соединены с выходами на улицу.
Перед заливкой бетоном необходимо утеплить и провести гидроизоляцию подполья. Для гидроизоляции свайно-ростверкового фундамента не требуется создавать специальную отмостку, достаточно обработать сваи и ростверк.
Особое внимание следует уделить дну вырытой траншеи — оно должно быть основательно утрамбовано, без осадочных вод. Влажное дно нельзя заливать раствором. Также недопустимо, чтобы со стенок котлована сыпалась земля. Откосы должны быть пологими.
Если грунт обладает слабыми несущими характеристиками, необходимо усилить его, например, с помощью свай или основательной засыпки.
Песок для создания воздушной подушки должен быть влажным и распределён под углом 45 градусов под контур в обрез.
Перед заливкой бетонного раствора нужно проверить прочность закрепления опалубки и её отклонение от вертикали (не более 5 мм), так как существует большая вероятность повреждения опалубки при сильной нагрузке. Заливать фундамент следует на 5–7 сантиметров выше, чем указано в проекте.
При укреплении конструкции армированными элементами необходимо использовать качественную гладкую арматуру без следов коррозии и грязи. Суммарная площадь сечения стержней должна составлять не менее 0,1% от площади бетонного элемента.
При фиксировании арматуры не следует использовать сварку, чтобы не нарушить связь в местах стыков.
Выбор бетонной смеси также важен. Нужно опираться на климатические характеристики и свойства конструкции.

Свайно-ростверковый фундамент — это инновационное решение, которое идеально подходит для различных типов сооружений: жилых каркасных домов, небольших хозяйственных построек, бань и других зданий. Этот тип фундамента сочетает в себе преимущества ленточного и свайного фундаментов, обеспечивая прочность и устойчивость конструкции.

Читать дальше про бетонный фундамент

Все секреты свайно-ростверкового фундамента